摘要：直流系统是变电站重要的组成部分，主要为继电保护装置、控制回路、信号回路、监控系统、事故照明、交流不间断电源等提供电源。当变电站直流系统发生一点接地时，正、负极对地电压发生变化，接地极对地电压降低，非接地极电压升高，直流系统的正常与否直接影响电力系统的安全可靠运行。本文主要从直流接地的产生、直流接地的危害性、直流接地的查找方法和技巧几个方面展开论述，希望能为快速、准确的查找直流系统接地故障提供帮助。
关键词：直流系统；直流接地；查找装置
直流系统俗称为变电站的“心脏”，但随着高精度直流绝缘检测装置的大范围运用，现在的运行值班人员对直流系统接地故障查找和处理方面的技能水平越来越低，为变电站安全稳定运行埋下一个重大隐患。
一、常见直流接地情况分析
1．一点接地。直流接地最常见的是一点接地，一般是户外端子箱或开关机构箱端子排受潮、改造或新建间隔存在寄生回路、电缆绝缘受伤或高温造成绝缘老化等原因造成的。直流系统正母接地时，存在保护误动的风险，直流系统负母接地时，存在保护拒动的风险。
2.多点接地。直流系统发生两点及以上同时接地，称为多点接地。出现这种情况时，可暂时断开其中一条接地分路的电源，使多点接地转化为一点接地，处理好一个接地点后再处理其他接地点。至于先断开哪一条分路的电源，则应根据所带负荷的重要程度而定。
3．假接地。一般情况下，变电站出现直流接地信号，工作人员往往会认为回路中电缆有绝缘降低的现象，但有时并非如此，若两组直流的正与负直接或通过负载（如用一组直流的正点另一组直流控制的跳闸线圈）连在一起，电桥的平衡受到破坏时，也会发出直流接地信号，此时一组直流正接地信号与另一组直流负接地信号一般会同时发出。在此寄生回路的作用下，若恰逢二次回路在工作，将发生难以预料的后果。
4．交流回路串入直流回路引起的接地。交流是接地系统，直流是绝缘系统。直流系统中混进交流也会出现直流接地现象，发接地信号。如果用万用表交流电压档测得直流回路中含有交流量，可分别断开相关交流回路电源观察直流接地是否消除，用此方法不难发现问题的根源所在。若交流电源与直流正相连时，还有可能引起开关误跳。
二、直流接地对运行设备的危害
直流系统发生一点接地时，要及时对其进行查找，防止两点接地情况的发生。一点接地一般不会对二次系统造成直接危害，但一定要及时处理，否则直流系统再有一点发生接地，不仅可能造成继电保护及自动装置、信号装置的误动或拒动，而且可能造成直流保险熔断，使保护及自动装置、控制回路失去电源，不能正常工作。在复杂保护回路中同极两点接地，还可能将某些继电器短接，不能动作跳闸，致使越级跳闸，造成事故扩大。下面简要分析直流接地对控制回路的影响：当正极接地时，有造成保护误动的可能，因为跳闸线圈接于负极，若回路中再发生接地或绝缘不良均会引起保护误动作，当保护回路有寄生回路时，保护误动的可能性更大；如果在这些回路上再发生另一点直流接地，就可能将回路中的相关触点短路造成继电器或线圈带电引起误动作，造成断路器的误合闸、误跳闸。当负极接地时，若回路中再有一点接地，就可能造成直流回路发生短路，线圈被接地点短接而不能动作，并且可能烧坏继电器接点，将回路中的保险丝熔断使保护及操作回路失去电源后拒动，造成恶劣后果。直流系统接地情况如图1所示。
图1直流系统接地情况图
现对直流系统危害分析如下：（1）正母两点接地时易造成开关误跳。当发生A、B两点接地时，电流继电器KA1、KA2触点被短接，将使KM动作致开关跳闸；A、C两点接地，因KM触点被短接而跳闸；同理，在A、D两点，D、F两点等接地时都同样会造成开关跳闸。（2）负母两点接地时易造成开关拒跳。接地点发生在D、E两点，B、E两点或C、E两点，则开关可能会拒绝跳闸。（3）一点接地时一般认为短时危险性不大，发生一极接地时，由于没有短路电流，熔断器不会熔断，仍可继续运行，但也必须及时发现、及时消除。
三、直流接地查找耗时长的分析
据统计，在直流接地故障处理工作中，故障处理的时间一般超过8小时，超时的主要原因，是接地故障点的查找过程耗时长，平均占总的处理时间的82%。而导致故障点查找耗时长的原因主要有以下四点：
1.沿用拉路寻找方法。采用拉路寻找接地故障点的方法，操作麻烦费时，而且不能完全有效正确判断接地故障范围，对于充电装置、蓄电池本身或直流母线的接地故障，还有直流串电、同极两点接地、直流系统绝缘不良而多处出现虚接地点等情况不能加以判断。
2.检测工具功能简单。由于仍然使用旧式的检测仪器，不单操作复杂费时，而且功能的单一，不能够方便而精确地测量所需数据，以致故障范围不明确，只能靠外观检查，依靠处理人员经验。
3.直流设备分布广。由于直流系统遍布整个变电站，查找过程中，往往需要多次对室内室外的设备来回检查，耗费一定的时间。
4.缺少现场经验。由于直流系统相当复杂，而且易受到环境和人为因素的影响，导致接地故障原因的多样性。所以，要迅速正确判断，除了要对直流系统熟悉外，还要有充足的现场处理经验。而丰富的经验是需要长时间的积累的。
四、直流接地查找及处理方法
查找直流接地点可以借助直流绝缘在线监测装置和手动拉路两种方法。自动查找接地装置是提高检查接地速度的一种有效手段。但是由于直流网络的庞大，自动装置往往只能检查到某些专用干路，对于具体细节或复杂的直流接地，更多的还是要靠手动拉路查找。当直流系统发生接地时，由直流系统绝缘监察装置发出预告信号。此时，应首先确定是正极接地，还是负极接地；是完全接地，还是绝缘电阻降低。然后再根据运行方式、检修、操作及气候等因素的影响，判断可能接地的地点，确定寻找接地点的方法和步骤。
1.查找直流接地的原则。（1）直流接地故障时，分清接地故障的极性，再分析大致原因。确认二次回路有无人员工作，是否与工作有关。若无人工作，应先查找直流接地点，有接地自动巡检装置时，先接指示回路的顺序进行拉路处理，同时禁止在二次回路上开展工作。阴雨天气可能是绝缘受潮按照先信号和照明部分后操作部分接地，应以“先查室外后查室内”为原则开展故障查找。采用拉路法时应尽量缩短回路断电时间，不论回路接地与否都应合上电源空开。（2）对于一组蓄电池分段运行的直流母线，应试拉分段开关，判断出是哪一段母线接地；两套直流系统的变电站，因为两组独立运行，很容易判断出接地的是哪一组。（3）接地母线上允许短时停电的负荷，用“瞬间停电法”进行查找；不允许短时停电的负荷，用“转移负荷法”进行查找。（4）若是充电设备或蓄电池，可用“瞬间解列法”进行查找。
2.查找直流接地注意事项。（1）禁止使用灯泡进行查找，应使用高内阻（不低于2000Ω/V）万用表，切记使用时要注意万用表的档位，不可随便使用欧姆档或电流、电压档。（2）在直流系统发生接地时，禁止在二次回路上工作，以免造成两点接地，引起不良后果。（3）在查找直流接地的过程中，要做好措施，认真仔细，不得造成回路短路或另一点接地。（4）查找时，必须两人进行，并防止拉路可能造成的保护装置误动。（5）拉路法查找应遵循“先拉不重要回路，后拉重要回路”的原则。在试拉控制、保护回路时，动作应迅速，拉开时间一般不应超过3s。对可能误动的（高频）保护应征得当值调度员同意，才能短时退出。
直流系统对用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高。为保障电力设备及系统的安全运行，必须高度重视变电站直流系统的运行状况，值班人员应清楚直流接地的产生、直流接地的危害性，熟练掌握直流接地的查找方法和技巧。
参考文献：
[1]李娜.直流接地故障的分析与探索[J].宁夏电力，2017.
[2]秦媛.浅谈变电所直流系统接地的人工查找[J].六安供电局.2017
论文作者:余亚芳,张会娟,马宏锦
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/8/1
标签：回路论文; 系统论文; 两点论文; 变电站论文; 故障论文; 发生论文; 装置论文; 《电力设备》2019年第6期论文;